Chris Carmack asistió a la Universidad de Nueva York para obtener un título en Artes en la Escuela Tisch, pero abandonó después de que John Yannella, un explorador de modelos, lo descubriera. Después de dos años, Carmack decidió mudarse a Los Ángeles y buscar una carrera actoral. El público lo conoció como Luke en la primera temporada de The O.C. en 2003, pero no continuó porque los productores no pudieron garantizarle tiempo aire en el siguiente año. En 2006, Carmack protagonizó la película Solos por accidente (2005) con Amanda Bynes y Jonathan Bennett. Interpretó a Sam Reide, el personaje principal de la película El efecto mariposa 3: Revelaciones (2009), la tercera película de la franquicia cinematográfica. En 2013, Carmack fue elegido para la serie dramática de ABC Nashville como Willlett. Este personaje apareció en los últimos seis episodios de la primera temporada y fue promovido a recurrente para la temporada 2. Desde 2018 es el Dr. Atticus "Link" Lincoln en el exitoso drama médico Gray's Anatomy.